【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及漿料或紙漿組合物，尤其涉及一種耐刮擦遮光熱敏紙保護層及其制備方法和應用。
技術介紹
1、熱敏紙是一種特殊類型的打印紙，其主要特點是在加熱作用下可以產生圖像或文字，而無需使用墨水或色帶；其工作原理基于熱敏感層中的化學物質(通常是微膠囊和染料)在熱能作用下顯色。當打印頭中的熱敏打印頭施加熱能時，熱敏紙上熱敏層中的微膠囊會破裂而釋放出染料；染料的釋放根據打印頭的加熱模式形成文字、圖像或條形碼等內容。由于熱敏紙具有打印過程簡單、速度快、無噪音和節省空間(因為無需墨盒或色帶)等優點，被廣泛用于小型打印設備(如收據打印機、標簽打印機)中，特別適用需要快速打印和不需要長期保存打印結果的場合。然而，在使用過程中發現，熱敏感紙的防刮擦性能較差，易導致所打印的圖文或條碼信息無法識別；同時還發現當熱敏紙長時間暴露于光照下時，也會加劇打印圖像模糊或顏色褪色。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術的不足之處而提供一種耐刮擦遮光熱敏紙保護層及其制備方法和應用。
2、為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：
3、第一方面，本專利技術提供一種耐刮擦遮光熱敏紙保護層，該耐刮擦遮光熱敏紙保護層主要由明膠、纖維素納米纖絲和甘油組成；所述纖維素納米纖絲中含有木質素。
4、本專利技術將明膠、含有木質素的纖維素納米纖絲和甘油相結合，以具有長纖維結構、高比表面積和良好柔韌性的纖維素納米纖絲為增強材料，使其彼此相互穿插形成骨架結構，并與均勻分散于骨架結構之間的明
5、作為本專利技術所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層的優選實施方式，所述明膠與纖維素納米纖絲的質量比為10:(0.02～0.2)。可選地，所述明膠與纖維素納米纖絲的質量比具體可以為10:0.05、10:0.08、10:0.1、10:0.12、10:0.14、10:0.16、10:0.18。研究發現，明膠與纖維素納米纖絲的質量比主要影響熱敏感紙保護層的強度和遮光性能，當兩者的質量比在上述范圍內時，不僅可以更好地提高熱敏紙保護層的強度以改善耐刮擦性能，同時還能夠具備優異的遮光性能，進而顯著提高熱敏紙的長期穩定性。
6、作為本專利技術所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層的優選實施方式，所述明膠與甘油的質量比為10:(1～5)。可選地，所述明膠與甘油的質量比具體可以為10:1.5、10:2、10:2.5、10:3、10:3.5、10:4、10:4.5。研究發現，雖然纖維素納米纖絲的長纖維結構賦予其良好的柔韌性，但其與明膠結合后仍具有一定的脆性，而甘油的加入則可以與纖維素納米纖絲和明膠共同作用來降低熱敏紙保護層的脆性，提升其柔性并保持良好的強度。當明膠與甘油的質量比在上述范圍內，可以更好地提升熱敏紙保護層的柔性，以使得熱敏紙涂層具備良好的形變性能，隨熱敏感紙變形而發生同步形變；同時還能夠保持高強度，以大幅提升熱敏感紙涂層的耐刮擦性能。
7、作為本專利技術所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層的優選實施方式，所述纖維素納米纖絲的平均直徑為40～80nm。可選地，所述纖維素納米纖絲的平均直徑具體可以為45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm。
8、作為本專利技術所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層的優選實施方式，所述明膠包括豬皮明膠、魚皮明膠、牛皮明膠、牛骨明膠中的至少一種；優選為豬皮明膠，所述豬皮明膠的膠凍強度具體可以為260～300bloom。
9、作為本專利技術所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層的優選實施方式，所述纖維素納米纖絲可以通過購買得到，也可以由以下制備方法制得：以漂白化學熱磨機械漿為原料，采用gb/t2677.6-1994標準對其進行苯-醇抽提，將所得漿料進行分絲帚化處理，即得纖維素納米纖絲。
10、上述制備方法具體包括以下步驟：根據gb/t2677.6-1994，對漂白化學熱磨機械漿進行苯-醇抽提，將所得漿料浸漬于水中，得到纖維懸浮液；將其倒入研磨設備中進行分絲帚化處理后，利用高壓均質機對研磨后的懸浮液進行均質處理，得到纖維素納米纖絲懸浮液，干燥后即得纖維素納米纖絲。
11、其中，上述纖維懸浮液的固含量為1wt％～3wt％，優選為1.5wt％～2.5wt％，更優選為2wt％；所述超微粒研磨處理時磨盤間隙為+20～-150μm，每個間隙下的研磨次數為5～20次，轉速為1000～2400rpm；優選為0μm(5次)，-5μm(5次)，轉速為1500rpm；-80μm(10次)，轉速為2000rpm；-100μm(20次)，轉速為2000rpm。研磨后的懸浮液的固含量為0.3wt％～1wt％。
12、第二方面，本專利技術提供了一種上述耐刮擦遮光熱敏紙保護層的制備方法，包括以下步驟：將明膠、纖維素納米纖絲、甘油和水混合均勻得到復合溶液，然后將復合溶液均勻涂覆于載體表面、干燥，即得耐刮擦遮光熱敏紙保護層。
13、作為本專利技術所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層的優選實施方式，所述涂覆漿料中明膠的質量分數為10％～40％，具體可以為15％、20％、25％、30％、35％。
14、第三方面，本專利技術提供了上述耐刮擦遮光熱敏紙保護層在熱敏紙中的應用。
15、第四方面，本專利技術提供一種熱敏紙，包括熱敏紙原紙、熱敏顯色涂層和保護層，其特征在于，所述保護層為上述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層。
16、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
17、本專利技術將明膠、含有木質素的纖維素納米纖絲和甘油相結合，以具有長纖維結構、高比表面積和良好柔韌性的纖維素納米纖絲為增強材料，使其彼此相互穿插形成骨架結構，并與均勻分散于骨架結構之間的明膠和甘油發生多種相互作用(靜電相互作用以及氫鍵作用)，進而同時改善熱敏紙保護層的機械強度和韌性，從而顯著提高熱敏紙保護層的耐刮擦性能。此外，還利用纖維素納米纖絲中木質素所提供的羰基、酚羥基、共軛雙鍵結構和甲氧基等多種發色基團，來賦予熱敏紙保護層良好的屏蔽紫外線效果，進而使得熱敏紙保護層兼具良好的遮光性能和優異的耐刮擦性能，從而顯著改善熱敏紙的使用壽命。
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1.一種耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層主要由明膠、纖維素納米纖絲和甘油組成；所述纖維素納米纖絲中含有木質素。
2.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述明膠與纖維素納米纖絲的質量比為10:(0.02～0.2)。
3.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述明膠與甘油的質量比為10:(1～5)。
4.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述纖維素納米纖絲的平均直徑為40～80nm。
5.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述明膠包括豬皮明膠、魚皮明膠、牛皮明膠、牛骨明膠中的至少一種。
6.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述纖維素納米纖絲由以下制備方法制得：以漂白化學熱磨機械漿為原料，采用GB/T2677.6-1994標準對其進行苯-醇抽提，將所得漿料進行分絲帚化處理，即得纖維素納米纖絲。
7.權利要求1～6任一項所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將明膠
8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述復合溶液中明膠的質量分數為10％～40％。
9.權利要求1～6任一項所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層在熱敏紙中的應用。
10.一種熱敏紙，包括熱敏紙原紙、熱敏顯色涂層和保護層，其特征在于，所述保護層為權利要求1～6任一項所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層。
...【技術特征摘要】
1.一種耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述耐刮擦遮光熱敏紙保護層主要由明膠、纖維素納米纖絲和甘油組成；所述纖維素納米纖絲中含有木質素。
2.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述明膠與纖維素納米纖絲的質量比為10:(0.02～0.2)。
3.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述明膠與甘油的質量比為10:(1～5)。
4.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述纖維素納米纖絲的平均直徑為40～80nm。
5.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述明膠包括豬皮明膠、魚皮明膠、牛皮明膠、牛骨明膠中的至少一種。
6.如權利要求1所述的耐刮擦遮光熱敏紙保護層，其特征在于，所述纖...
【專利技術屬性】
技術研發人員：文輝，程曉，王斌，梁冬梅，陳文武，龍冬平，
申請(專利權)人：廣東冠豪高新技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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